指針(point) 與 參考(ref) 有什麼不同之處

tags: C++ Concept2

本文所指的指針的指針指的是指標，個人覺得這樣比較好做區別

初學時時常讓人搞不清楚的兩個不同的東西，這邊提供幾個大原則做判斷
指針：可以儲存記憶體位置的型別
參考：就好像別名一樣可以完全等同於所指之物

比較特別的還有一種情況叫做(*\&)指針的參考，這又是什麼呢？

兩個符號的用法

分別是

• *取址 reference
• &取值 dereference

他們放在非宣告時的變數的前方，從英文可以看出他們具有相反的關係。
首先最讓人搞不清楚的是為什麼他們在宣告時有不同的關係，那根本就是不一樣意思了。

int* i;
int& a;

你把它當作別的東西來看直接把整串看做是一個型別。
我的意思是你不要這樣看int* i; 而直接是 int* i;
前者表示宣告一個指針容器，後者表示宣告一個別名，跟剛剛的*&完全是兩回事。

由此我也更推薦你使用 int* i; 而不是 int *i;這樣更容易表達。
除非你需要連續宣告，這就真的不得已了int *i, *j; 連續宣告時要個別指定。

回到剛剛的取址與取值簡單來說就是你現在有一個變數，它存在記憶體的某個地方，這個某個地方會用一串數值表示位置比如說 0x01

現在你手上拿到 p=0x01 你希望獲取他的數值就是使用取值 *p 獲取內容
你現在手上拿到 p=0; 你希望獲取他的地址就是使用取址 &p 獲取地址

地址的傳遞可以共同編輯

函式(包含main)內都有各自的空間，彼此是不同互相存取的除非你使用全域函式。
他就像一個公用櫃子一樣，只要你告訴別人我的東西放在幾號櫃子別人就可以來存取。

比如以下的代碼

int i=0;
int* p=&i;

現在p也可以修改i

*p = 1;

把它放到函式內就像這樣

void fun(int* p){
    *p = 1;
}

使用時就像這樣

fun(&i);

參考基本用法

底層裡面都是做指針的存取，使用方法怎麼區別可以這樣想像

參考就像一個不用輸入符號的指針

什麼意思呢，假設有一個指針為下

int i=0;
int* p=&i;

現在p也可以修改i
如果寫成參考就像這樣子

int i=0;
int& ali=i;

現在ali也可以修改i，現在操作ali就像在操作i
叫王小明的綽號 阿明 就像在叫王小明一樣。

放到函式可以省很多事情

void fun(int& p){
    p = 1;
}

使用時就像這樣

int i=0;
fun(i);

現在你在函式內的操作以及呼叫函式時的操作，全部都不用加上符號上了，是不是更好用呢？
或許你會在學到參考後一股腦地全部換參考，但其實他們之間大概有細微的差異

指針

• 需要檢查有效性
• 可以指向Null表示無效，也可以隨時更換指向的目標
• 有指針的指針

參考

• 不需檢查有效永遠有效
• 不能換參考，且只能在宣告時給定目標
• 沒有參考的參考

彙整出來的兩條守則：

1. 不想付出檢查成本就用參考
2. 需要更動指向的目標物或初始化為無效，只能用指針

活用參考與指針

很多時候他們是可以互相通用的，這可能不好記憶，透過練習題更容易熟悉，詳見以下的範例

有一個函式

• 可以在函式內改他的值
• 並使回傳的可以更改內容

看起來有些繞口，直接看代碼會比較好理解
要可以做到以下的樣板功能

int i;
fun(/*i*/);       //更改 i 的值
fun(/*i*/) += 10; //並加10

大致可以有以下四種做法，各字看一次，做一次應該10分鐘就可以入門參考與指針了

#include <iostream>
using namespace std;

int* fun1(int* i){
    *i = 1;
    return i;
}
int* fun2(int& i){
    i = 2;
    return &i;
}
int& fun3(int* i){
    *i = 3;
    return *i;
}
int& fun4(int& i){
    i = 4;
    return i;
}

int main() {
    int i=0;
    *fun1(&i) += 10;
    cout << "i=" << i << endl;
    *fun2(i) += 10;
    cout << "i=" << i << endl;
    fun3(&i) += 10;
    cout << "i=" << i << endl;
    fun4(i) += 10;
    cout << "i=" << i << endl;
    return 0;
}

​